趣味盎然：微型Loshult炮

徐雁

Loshult炮的命名是因其出土于瑞典的Loshult地区。该炮口径36mm，全长300mm，质量9.1kg，青铜铸造。其上没有任何铭文和其他文字记载，根据资料，推断其制造时间约为1340年。

Loshult炮现存于瑞典斯德哥尔摩国家历史博物馆。该炮外型十分简洁古朴，但是设计理念在当时而言却十分超前，其膛壁厚度从膛底至膛口逐渐递减，而炮膛内径逐渐增大，采用大容积药室，这与现代发射尾翼稳定脱壳穿甲弹的火炮设计如出一辙。炮身外表光滑圆润，全炮没有发射机，只在膛底处设有一个圆形火门。

根据考古研究，Loshult炮并非发射炮弹，而是发射箭，且可发射多种规格尺寸的箭，箭的箭杆较粗。其中一种小箭的箭杆中间有箭托用来支撑定位及密闭火药燃气，这种箭托可谓是现代尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托的雏形。另一种大箭的箭羽为木质或铁质，箭杆尾部为截锥体，锥体上缠绕皮革，与炮膛前部的锥膛配合定位并密闭炮膛——这可能是密闭式弹带的最早应用之一了。发射时箭杆尾部在膛内行程较短，同时因炮膛越接近口部内径越大，使得箭杆启动后与膛壁的间隙逐渐增大，火药燃气泄露急剧增加造成推力下降，而该炮采用大容积药室也许就是要弥补这一缺陷。

据考古研究，Loshult炮是放在木质炮架上发射的，木质炮架后部设有垂直的后壁，用来抵住炮尾以承受后坐力。研究人员还对该炮的金属进行测定，采用相似的工艺进行仿制，并使用古老的火药配方制成的发射药对仿制的火炮进行过发射测试。

多年来，笔者一直想以Loshult炮为原型制作一门微型弹簧动力炮。原型炮没有发射机，而弹簧动力炮则需要由发射机来控制发射，因此发射机中的扳机布局设置就成为构思设计中的首要工作。原型炮的炮身外表光滑圆润，没有任何把手之处可以用来改作扳机，只有火门是惟一可以利用之处，因此考虑在火门内安装一个扳机。但因为微型炮体积太小，火门的孔径甚至只有0.4mm，即使在火门内安装扳机也无法扣动。后来笔者从一副Loshult炮点火发射的示意图中找到灵感，示意图中描绘的是把金属点火钩加热后插入火门内点燃发射的过程。笔者考虑，如果用一根细钢丝制成的点火钩插入微型炮的火门内当作扳机使用，同时又能真实地模仿原型炮的点火发射过程，一举两得，达到了既出乎意料，又在情理之中的艺术效果。

通过人机工效模拟实验，以及对综合结构尺寸、性能指标等元素进行优化设计，最终确定微型Loshult炮诸元比例为1：18，其全长16.6mm，口径2mm，所使用的箭长25mm，箭的比动能小于0.16J/cm2，在2m射程内可命中20×20mm立靶。全炮由16个零部件组成，可分解结合。

微型Loshult炮采用弹簧动力发射系统，箭杆尾部设有底缘槽，可与阻铁钩扣合，使炮处于待击状态。其工作原理为：位于箭杆尾部的底缘槽与无突缘式弹壳尾部的沟槽相似，位于发射机座上的阻铁钩则与抽壳钩相似，发射前射手将箭杆尾端插入炮口并向膛底推压，箭杆底端压缩发射簧到位时，阻铁钩进入底缘槽扣住箭杆尾部形成待击，发射时将点火钩（扳机）插入火门内并按压点火钩，使阻铁钩与箭杆底缘槽解脱，发射簧推动箭杆加速飞出炮膛。

微型炮发射箭弹的箭杆采用不锈钢管制成，质量轻、强度高，箭头为圆头，箭羽为裙式，两者均采用乌木制成，安全性好，箭杆尾部有一个环形底缘槽，可以保证底缘槽的任何一点都能与阻铁钩部扣合。

虽然外观极为简洁，但在制作微型Loshult炮时有多处难点。

首先微型炮的阻铁非常小，高1mm、长4mm、宽0.5mm，特别是阻铁钩的成型非常困难，即使使用小型锉刀也无法完成，只得将小型锉刀加以刃磨才得以完成。微小的阻铁成型后还要经过热处理，才达到使用要求。

第二，阻铁簧为扭簧，其外径1mm，弹簧钢丝直径只有0.14mm，扭簧两端还要平整，手工制作难度非常大。

第三，微型炮的炮身采用黄铜制成，发射机座与炮身之间的连接固定方式是经过一番尝试后才最终确定的。最初想采用销钉固定，但是销钉孔会影响外观，所以最终采用了过盈配合，能保持作品外观与原型相同，但是增加了制作和组装调试的难度。炮尾还有笔者的签名，签名制作时也需要极大耐心。

再者，微型Loshult炮的组装调试是不小的挑战，因为该炮的所有销轴以及发射机座与炮身的固定联接都采用过盈配合，所以组装时都要借助工装卡具来完成。由于阻铁和发射簧都是预先安装在发射机座上，然后再将发射机座从炮尾孔中压装进炮身，所以从外部无法看见炮身内部机件的运动状态。组装后如果不能正常发射，也只能根据箭杆插入炮口的位置通过间接测量计算后，判断是哪一部分机件的问题。然后分解发射机，对机件运动中磨合的痕迹进行观察，确定需要修正的部位和修正量，修正后再次组装测试。这样的过程要反反复复地进行许多次，直到可以正常发射为止，其繁琐程度远远超过零部件的制作过程，但这也是手工制作的乐趣之一。

微型Loshult炮小巧玲珑，得心应手，把玩乐趣无穷，是笔者近年来的得意之作。